LTE筆記: 6G Sustainable Networks -Nokia

5G 網路尚未普及, 學界和業界已經開始討論 6G 的進展,

相較於 5G NR (New Radio) 的雄心壯志, 6G 的目標相對保守,

目前較確定技術變革的主軸大概有三項:

其他, 還有一些尚待討論的項目, 像是: 更寬廣的頻寬 (Tara Hz), 智慧反射板 (RIS), 等.

當然, 也包含了 AI/ML 模型的引入, 用以支援這些新穎技術.

在上述的技術中, 最直接可用的就是 Sustainable Networks 帶來的節能,

不過, 我們首先要回答一個問題: 為什麼行動網路需要節能?

先撇開甚麼 "我們只有一個地球" 不談, 在 6G 這時刻強調節能的原因有兩個:

基於上述原因, 在 3GPP 討論 6G 的進程時,

營運商 (也是 3GPP 的主力) 自然對此議題投入大量興趣,

也很快的定調成 6G 的技術主軸之一.

那麼第二個問題是: 我們真的可以節能嗎? 可以節省多少能源?

在過去, 行動網路只考慮了手機 (裝置端) 的節能,

針對 RAN 端 (基地台, 射頻元件等) 的態度是反正有線不必考慮,

當節能需求被提出時, 第一個去實現的就是 Nokia/Ericsson 等業者,

而這些業者也針對節能提出一街解決方案, 我們以 Nokia 的為例,

根據 Nokia 的調查, 行動網路中多數的資源用於 RAN 端 (80%),

但是, 整體用於實際通訊的能源只有 15%.

圖片經作者修改, 原始來源: Nokia blog

當然, 這並不是說 85% 的能源都浪費了,

畢竟要知道使用者的通道, 要維持基本的通訊連線都需要資源消耗,

但是 85% 的巨大落差也表示了在網路節能上有巨幅的改進空間.

針對不同種類的能源消耗, 進行節能也需要不同解方,

比如說基地台的散熱能源消耗, 可以用 Cloud RAN 架構解決,

透過集中式的計算, 提供更有效的散熱與計算框架,

針對閒置能源造成的能源浪費, 則可以透過動態的網路設置解決,

例如: 流量少時, 減少使用天線數, 在半夜無人使用時, 則關閉基地台.

在 Nokia 的實作中, 透過他們所時做的 AI/ML 平台,

可以節省整體能源消耗達 20-30%.

這樣的結果主要是針對大基地台 (Marco) 架構下進行節能,

也因此, 3GPP 的 6G 節能討論著重在 RF 射頻的調整,

在接下來的文章中, 我們接著會進一步介紹在 O-RAN 架構下的節能設置,

看看針對小基站與企業專網的 6G 網路節能框架.

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